一种新式地源热泵空调在矿井中应用.docVIP

一种新式地源热泵空调在矿井中应用摘要:矿井的供热与生活热水的供应,通常是通过锅炉来满足的。但是传统的锅妒由于燃烧化石燃料,产生大量的温室气体和固体残渣,对环境造成了严重的污染。况且由于化石燃料属于不可再生资源。此种做法即不节能又不环保,地源热泵作为新型能源应运而生。它的应用作到了真正的一机多用,有效地节约设备的购置成本。并且成功地利用了矿井回风的特性,节省了钻井埋营费用,大大地提高了系统的经济性和环保价值。 关键词:新式地源热泵;节能;环保 中图分类号:TU727　文献标识码:B　文章编号:1009-8631(2010)01-0085-01 矿井的供热与生活热水的供应,通常是通过锅炉来满足的。但是传统的锅炉由于燃烧化石燃料,产生大量的温室气体和固体残渣。对环境造成了严重的污染。况且由于化石燃料属于不可再生资源。此种做法即不节能又不环保,地源热泵作为新型能源应运而生。 地源热泵作为可再生能源应用的主要途径之～,同时也是最利于与太阳能供热相结合的方式,近年来在国内得到了日益广泛的应用。 地源热泵是以岩石土体、地下水、地表水为低温热源,以水或有添加剂的水溶液为传热介质,采用蒸汽压缩热泵技术进行供热、空调和加热生活用水。 根据其地热交换系统形式的不同,分为地埋管地源热泵、地下水地源热泵、地表水地源热泵。其中地埋管地源热泵有称地耦合系统或土壤源地热系统。 传统的地源热泵系统受到低位热源条件的制约:1.地埋管系统除了要有足够的地埋管区域,还要有比较适合的岩土特性。坚硬的岩土体将增加施工难度与初期投资,而松软的岩土体地质变形对地埋管交换器也会产生不利影响。2.对地下水系统首先要有持续的水源保证,同时还要具备可靠的回灌能力。如果不能回灌或回灌水源不合格,可能造成地表塌陷或地下水资源污染。3.地表水面临着水质处理问题,就海水而言更为严重,海水的腐蚀性及水生生物的影响对系统形成很大的制约。 本系统包括地热交换系统、热泵机组、末端设备及辅助冷热源。它充分利用矿井作为冷热储备,其流程为: 空气由副井井口进入,经过巷道由主井井口的主扇风机抽出:通过热泵机组的热交换器由矿井的通风机与地下岩土体进行冷热交换:再由热泵机组通过一个闭式循环水管将冷热量集中送到各个房间,从而实现与大地岩土体进行冷热交换目的。夏季通过机组将房屋内的热量转移到地下,对房屋降温,同时存储热量以备冬用。冬季通过热泵将地下的热量转移到房屋,对房屋进行供暖,同时存储冷量以备夏用。大地岩土体提供了一个很好的免费能量存储源泉,这样就实现了能量的季节交换。 地源热泵心脏是热泵机组。供暖时,它吸收地热向用户排放:制冷时,它吸收用户室内热量向地下排放,期间只吸收少量电能。 机组运行过程中,冬天热泵中的制冷剂正向运行,压缩机排出的高温高压气体进入冷凝器向集水器中的水放出热量相变高温高压液体,再经热力膨胀阀节流降压变成低温低压的液体进入蒸发器,从地下回风中吸取低温热后相变为低温低压的饱和蒸汽后进八压缩机吸气端,由压缩机压缩为高温高压气体完成一个循环。如此循环往复,将地下低温热能不停的搬运到集水器,从而不断向用户提供45度50度的热水。夏天热泵中的制冷剂逆向运行,与用户换热的冷凝器变为蒸发器向集中器中的低温水(7度～12度)提供热能,与地下回风换热的蒸发器变成冷凝器向地下回风排放热量。如此循环往复,连续向用户提供7度～12度的冷水。 其中地热交换系统是利用矿井主扇风机的回风,无须重新打井埋管。况且矿井深度大、回风量大、空气温度常年保持基本恒定不受地面气候影响。而且由于矿井巷道面积广大无须考虑热泵对于岩土体的温度影响。 本系统的应用解决了矿井的供热、空调和生活用水加热的问题,作到了真正的一机多用,有效地节约设备的购置成本。并且成功地利用了矿井回风的特性,节省了钻井埋管费用,大大地提高了系统的经济性和环保价值。作为新一代的清洁、环保的热泵空调必定为矿井的发展注入极大的活力。 1